位置境域 南岳区位于湖南省中部偏东南，湘江之西北的湘中丘陵山区，衡阳市区之北侧。地处东径112°45′～112°50′，北纬27°12′～27°40′之间，北至湖南省省会长沙136千米，南至衡阳市区50千米，东至衡山县城15千米，西至邵阳市170千米。全区土地总面积181.5平方千米，其中：中心景区面积达100.7平方千米（一级保护区48.5平方千米，二级保护区52.2平方千米）。约占全省总面积的0.085%，为湖南省最小的县级区。占全市总面积的1.188%。 地质地貌 南岳衡山山体连绵起伏，系以花岗岩断块组成的峰林状的垒形中山地貌。最低海拔80米，最高海拔即主峰祝融峰1300.2米，为衡阳市境内之最高点。山脉呈北东—南西走向，由东北向西南倾斜。坡度多在30°～40°，南端边缘悬崖地带坡度最大可达60°以上；山谷深度达300～400米，而在报信岭一带谷深达700～900米，峰林状景观突出。 南岳区境地貌类型分为构造地貌、侵蚀地貌和堆积地貌。而构造地貌为南岳山体的主要部分。南岳区主要地貌特征表现为： 地貌类型多样而以山地丘岗为主，其中：山地占64.5%,丘岗占23.3%； 阶梯层状结构明显。境内地势中高周低，由海拔1000米以上、700～800米、400～500米、150～200米分别构成四级阶梯状； 断层地貌发育。山体两侧皆有断层，凡两级阶梯交界处都有悬谷存在，若有水流，则形成瀑布； 地表破碎，岩洞石蛋遍布。因境内降水丰富，各种形式的流水作用活跃，对地表冲刷能力强，使地表分割破碎，河谷发育，河网冲沟密度为2.5千米/平方千米。 土壤条件 南岳土壤主要由花岗岩风化物发育而成，通透性良好，矿物质丰富，其中水稻土、麻沙土、红壤主要分布在南岳山下丘岗平地，土层深厚，坡度不大，海拔不高，宜种植农作物。而山地黄壤、山地黄棕壤及山地草甸土主要分布在南岳山上，土层薄，坡度大，海拔高，空气湿度大，水温泥温低，宜以林为主。土壤分布因受中山地形、生物气候影响，呈垂直分布状态明显。海拔750米以下为山地红壤，海拔750～850米为山地红壤与山地黄壤交错地带，海拔850～1150米为山地黄棕壤，海拔1150米以上为亚高山草甸土和石质土。 气候条件 南岳具有明显的亚热带季风山地湿润气候特征，并在纬度位置、大气环流及中山地形等因素的互相作用下，形成了独特的气候：（一）四季变化明显，冬长夏短；（二）平均气温低，冬冷夏凉；（三）降雪早、积雪多、冰冻期长；（四）云雾多、湿度大、天气多变，常有山下骄阳、山腰雾满、山顶风雨的所谓“三重天”奇观现象形成；（五）气候垂直分异现象明显，随着海拔高度的增加，气温明显降低。 2010年，南岳区年平均气温12.2℃，年内最高气温31.3℃（山上8月5日），比近30年极值30.9℃偏高0.4℃。最低气温-10.9℃（山上12月16日）。年降水量2334.5毫米，12月降暴雨和49.7毫米大雨，为历史同期罕见。年日照时数1541.8小时，比历年1438.1小时偏多7%。山上全年雾天256天。